El fenómeno de la burbuja en NGC 628
Una mirada a la burbuja única formada por las actividades estelares en NGC 628.
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué es NGC 628?
- La burbuja en NGC 628
- Cómo se forman las burbujas
- La importancia de la formación de estrellas
- Observaciones de NGC 628
- Estructura de la burbuja
- Formación de estrellas dentro de la burbuja
- Cinemática de la burbuja
- El papel de la retroalimentación estelar
- Por qué son importantes las burbujas
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
En la inmensidad del espacio, algunas galaxias muestran estructuras únicas conocidas como Burbujas. Estas burbujas se forman debido a las actividades de las estrellas dentro de la galaxia. Este artículo se centra en una burbuja específica en la galaxia NGC 628, que se destaca por su tamaño y la forma en que se creó. Vamos a discutir cómo se formó esta burbuja, qué contiene y qué nos puede decir sobre la Formación de Estrellas en las galaxias.
¿Qué es NGC 628?
NGC 628 es una galaxia espiral que se encuentra a unos 9.77 millones de años luz de la Tierra. Se caracteriza por su hermosa y complicada estructura, que incluye brazos que se espiralizan desde el centro. Esta galaxia también es conocida por tener áreas donde se están formando muchas estrellas nuevas. En estudios recientes, los astrónomos han utilizado telescopios potentes para obtener imágenes detalladas de esta galaxia, revelando muchas burbujas esparcidas por sus brazos.
La burbuja en NGC 628
La burbuja en NGC 628 que estamos examinando es particularmente grande, midiendo alrededor de 1 kiloparsec de diámetro, o aproximadamente 3,260 años luz de ancho. Esta burbuja no es un objeto físico como un globo, sino una región en el espacio donde el gas ha sido empujado hacia afuera y despejado por la energía liberada de estrellas masivas. Esta energía proviene de dos fuentes principales: vientos fuertes de estas estrellas y las explosiones que ocurren cuando mueren.
Cómo se forman las burbujas
Las burbujas en el espacio se forman cuando las estrellas masivas pasan por sus ciclos de vida. En sus primeras etapas, estas estrellas producen vientos fuertes que empujan gas y polvo lejos de ellas. Cuando estas estrellas alcanzan el final de sus vidas, explotan en potentes Supernovas. La explosión empuja aún más el gas circundante, creando un área donde la densidad es mucho más baja que en las regiones alrededor.
A medida que nacen y mueren más estrellas masivas, este proceso puede repetirse, llevando al crecimiento de burbujas cada vez más grandes con el tiempo. El área alrededor de estas burbujas a menudo contiene nuevas estrellas que se están formando a medida que el gas se comprime.
La importancia de la formación de estrellas
Los cúmulos estelares son grupos de estrellas que se forman juntas. Pueden contener tanto estrellas grandes como pequeñas. La forma en que estas estrellas se forman e interactúan con su entorno es crucial para entender el ciclo de vida de una galaxia. Las estrellas masivas en los cúmulos liberan continuamente energía a través de sus vientos y supernovas, lo que puede destruir las nubes de gas donde se formaron o desencadenar una nueva formación estelar en nubes cercanas.
La Retroalimentación Estelar es un término que se usa para describir cómo la energía de las estrellas afecta su entorno. En el caso de NGC 628, la energía liberada por las estrellas crea las burbujas que observamos. A medida que las estrellas se forman y mueren, contribuyen al entorno dinámico de la galaxia, afectando la formación de nuevas estrellas.
Observaciones de NGC 628
Las observaciones recientes de NGC 628 se llevaron a cabo utilizando telescopios avanzados, como el Telescopio Espacial James Webb (JWST). Estas observaciones permitieron a los astrónomos reunir imágenes y datos detallados sobre la burbuja en cuestión. En estas imágenes, la burbuja aparece como un área brillante llena de gas y polvo.
Las observaciones mostraron que la burbuja está llena de estrellas brillantes y azules. Esto sugiere que estas estrellas son relativamente jóvenes, habiéndose formado en los últimos 50 millones de años. Los análisis del color y brillo de estas estrellas ayudan a los investigadores a inferir sus edades y los procesos que llevaron a su formación.
Estructura de la burbuja
La burbuja en NGC 628 tiene una estructura parecida a una cáscara. Esta cáscara está formada por gas que fue expulsado de estrellas masivas durante sus vidas. Dentro de la burbuja, los astrónomos encontraron una cantidad significativa de gas molecular. Esto sugiere que, aunque el área exterior ha sido despejada, todavía hay material donde pueden formarse nuevas estrellas.
La expansión de la burbuja no es aleatoria; está influenciada por las estrellas circundantes y la estructura de la galaxia. La burbuja se encuentra entre los brazos espirales de NGC 628, lo que afecta su crecimiento y forma. La detección de diferentes tipos de gas, incluyendo gas ionizado, gas molecular y gas atómico neutro, proporciona información sobre la dinámica de la burbuja y el entorno que la rodea.
Formación de estrellas dentro de la burbuja
La presencia de estrellas brillantes y azules dentro de la burbuja indica que la formación de estrellas está en marcha. Estas estrellas probablemente se formaron a partir del gas que fue comprimido por la energía de los vientos estelares y supernovas que crearon la burbuja. Los investigadores utilizaron diagramas de color-magnitud para analizar las edades de las estrellas dentro de la burbuja. Este análisis reveló que las estrellas se formaron a lo largo de un rango de tiempo, siendo las más recientes de menos de 4 millones de años.
La formación de estrellas ha estado ocurriendo en diferentes episodios durante los últimos 50 millones de años. Las burbujas proporcionan un entorno único que fomenta el nacimiento de nuevas estrellas al comprimir el gas circundante. A medida que las estrellas continúan formándose, envejecerán y, eventualmente, se convertirán en parte del mismo ciclo que las creó.
Cinemática de la burbuja
La cinemática se refiere al estudio del movimiento y cómo se mueven los objetos. En el caso de la burbuja en NGC 628, los investigadores examinaron las velocidades del gas para entender cómo se está expandiendo. La burbuja se está expandiendo actualmente a una velocidad de aproximadamente 12 kilómetros por segundo. Esta expansión es un factor crucial para entender cómo la burbuja interactúa con su entorno y cómo evolucionará con el tiempo.
Al analizar datos de diferentes tipos de gas, los astrónomos pueden obtener información sobre cómo la estructura y movimiento de la burbuja varían en diferentes regiones. Los distintos tipos de gas detectados ayudan a revelar una imagen más compleja de la dinámica de la burbuja y los emocionantes procesos que tienen lugar dentro de ella.
El papel de la retroalimentación estelar
La retroalimentación estelar juega un papel clave en el ciclo de vida de los cúmulos estelares y en la formación de burbujas. Cuando las estrellas masivas explotan, liberan no solo energía, sino también elementos más pesados en el espacio circundante. Este material se convierte en parte del medio interestelar, enriqueciéndolo y contribuyendo a la futura formación de estrellas.
En este proceso continuo, la retroalimentación se convierte en una calle de doble sentido: a medida que las estrellas se forman, crean condiciones que pueden llevar a más formación estelar, pero también pueden interrumpir nubes de gas existentes. Esta compleja interacción hace que entender cómo se forman y evolucionan burbujas como la de NGC 628 sea un área emocionante de investigación.
Por qué son importantes las burbujas
Las burbujas encontradas en las galaxias son más que solo formas intrigantes en el cielo; proporcionan información valiosa sobre los procesos de formación de estrellas y la dinámica de las galaxias. Estudiar burbujas ayuda a los astrónomos a reconstruir la historia de la formación estelar en una galaxia y entender cómo la energía de las estrellas influye en su entorno.
La burbuja en NGC 628 representa una oportunidad única para estudiar estos procesos de cerca, ofreciendo información sobre cómo interactúan las estrellas, cómo se forman nuevas estrellas y cómo evolucionan las galaxias con el tiempo. Cada burbuja cuenta una historia de eventos cósmicos y la vida dinámica de las estrellas en el universo.
Conclusión
En resumen, la burbuja en NGC 628 es un tema fascinante para astrónomos y astrofísicos por igual. Muestra las complejas interacciones entre estrellas, gas y el entorno galáctico. A medida que seguimos observando y analizando tales estructuras, profundizamos en nuestra comprensión del universo y los maravillosos procesos que lo moldean. A través del estudio de burbujas como la de NGC 628, obtenemos información sobre la naturaleza misma de la evolución cósmica y la hermosa danza de creación y destrucción que tiene lugar en el cielo nocturno.
Título: The stellar population responsible for a kiloparsec size superbubble seen in the JWST "phantom" images of NGC628
Resumen: We here study the multi-band properties of a kiloparsec-size superbubble in the late-type spiral galaxy NGC628. The superbubble is the largest of many holes seen in the early release images using JWST/MIRI filters that trace the Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) emissions. The superbubble is located in the interarm region ~3 kpc from the galactic center in the south-east direction. The shell surrounding the superbubble is detected in HI, CO, and Halpha with an expansion velocity of 12 km/s, and contains as much as 2x10^7 Msun of mass in gas that is mostly in molecular form. We find a clear excess of blue, bright stars inside the bubble as compared to the surrounding disk on the HST/ACS images. These excess blue, bright stars are part of a stellar population of 10^5 Msun mass that is formed over the last 50 Myr in different star formation episodes, as determined from an analysis of color-magnitude diagrams using a Bayesian technique. The mechanical power injected by the massive stars of these populations is sufficient to provide the energy necessary for the expansion of the shell gas. Slow and steady, rather than violent, injection of energy is probably the reason for the maintenance of the shell structure over the kiloparsec scale. The expanding shell is currently the site for triggered star formation as inferred from the JWST 21 micron (F2100W filter) and the Halpha images.
Autores: Y. D. Mayya, J. A. Alzate, L. Lomelí-Núñez, J. Zaragoza-Cardiel, V. M. A. Gómez-González, S. Silich, D. Fernández-Arenas, O. Vega, P. A. Ovando, L. H. Rodríguez, D. Rosa-González, A. Luna, M. Zamora-Avilés, F. Rosales-Ortega
Última actualización: 2023-02-24 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2302.12704
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.12704
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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